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NAMD

NAMD于上世纪90年代末诞生于伊利诺伊大学香槟分校的理论与计算生物物理研究组,由Klaus Schulten带领的研究团队主导开发。NAMD诞生之时生物大分子的动力学模拟领域已有包括CHARMM和Amber在内的数个成熟软件,但多数尚未在逐渐流行的大规模并行硬件系统上取得良好的性能。NAMD的开发者将该软件的最重要特色定位为可扩展性,专门针对大规模高性能并行计算,从NAMD最初的名称来源Not Another Molecular Dynamics program也可见其初心。NAMD的开发很大程度上得益于伊利诺伊大学香槟分校强大的计算理论学术资源,从设计到实现和优化一直由Laxmikant Kale带领的并行编程实验室团队参与其中。计算机及应用数学领域专业人士的参与使得NAMD在算法实现的稳健性及代码结构的合理性上都具备明显的长处。该软件在设计上与大部分同类软件最大的区别在于基于Charm++的并行模式。Charm++是伊利诺伊大学并行编程实验室开发的并行编程框架,为NAMD及多个其他领域的科学计算软件提供了坚定的基石。NAMD开发者曾在公开报告中表示NAMD的开发是直接由计算科学研究驱动的。该软件于2002年获得戈登贝尔奖。

GROMACS

GROMACS于上世纪90年代初诞生于哥廷根大学Berendsen实验室,其开发初衷是发展一个并行的分子动力学软件,初版功能主要基于van Gunsteren和Berendsen开发的串行动力学软件GROMOS。虽然与GROMOS有很深的渊源,GROMACS诞生之后两个软件各自独立发展,分别由Berendsen实验室和van Gunsteren维护和开发,在功能和特性上也渐趋不同。van Gunsteren实验室侧重于与GROMOS同名的力场的开发,Berendsen实验室则在动力学软件本身的开发尤其是性能提升方面取得了很多进展。从2001年开始,GROMACS的开发维护工作由瑞典KTH皇家技术学院的Science for Life Laboratory主导。GROMACS主体代码使用C语言,近年来正逐步过渡到C++,代码开源。在发展历程中GROMACS一直强调性能优化,其运行效率尤其是单机计算效率在多个benchmark中明显优于几个主流同类软件。时至今日,高度优化的计算性能和代码的开放性为GROMACS赢得了众多的用户,使之成为目前生物系统分子动力学模拟领域中最常用的软件。当前版本为2016,代码量约百万行。